La investigación sobre la desaparición de Agostina se centra en analizar el video de su ingreso a la casa de Barrelier, con dudas sobre si llevaba un buzo o una campera de adulto, esta última demasiado larga para ella.
Se menciona la posibilidad de que Barrelier haya utilizado un auto prestado y que tuvo al menos tres días para moverse tras la desaparición de la menor, antes de ser detenido.
Las hipótesis plantean que pudo haber trasladado a Agostina para ocultarla o entregarla a otras personas, mientras la causa está caratulada como privación ilegítima de la libertad agravada por el vínculo.